(PhysOrg.com) - Os pesquisadores usaram lasers para criar os primeiros fios macroscópicos práticos de fibras de nitreto de boro, abrindo a porta para uma variedade de aplicações, de espaçonaves protegidas contra radiação a armaduras corporais mais fortes, de acordo com um estudo recém-publicado.

Pesquisadores do Langley Research Center da NASA, o Thomas Jefferson National Accelerator Facility do Departamento de Energia e o National Institute of Aerospace criaram uma nova técnica para sintetizar nanotubos de nitreto de boro de alta qualidade (BNNTs). Eles são altamente cristalinos e têm um diâmetro pequeno. Eles também contêm estruturalmente poucas paredes e são muito longos. O nitreto de boro é o material branco encontrado na maquiagem de palhaço e no pó facial.

"Outros laboratórios podem fazer nanotubos realmente bons, que são curtos, ou muito pequenos, que são longos. Desenvolvemos uma técnica que faz nanotubos realmente bons, que são muito longos. "disse Mike Smith, um cientista da equipe do Langley Research Center da NASA.

A técnica de síntese, chamado método de vapor pressurizado / condensador (PVC), foi desenvolvido com o laser de elétrons livres do Jefferson Lab e posteriormente aperfeiçoado usando um laser de soldagem comercial. Nesta técnica, o feixe de laser atinge um alvo dentro de uma câmara cheia de gás nitrogênio. O feixe vaporiza o alvo, formando uma pluma de gás boro. Um condensador, um fio de metal resfriado, é inserido na pluma de boro. O condensador resfria o vapor de boro conforme ele passa, causando a formação de gotículas de boro líquido. Essas gotículas se combinam com o nitrogênio para se automontar em BNNTs.

Os pesquisadores usaram o método de PVC para produzir os primeiros BNNTs de alta qualidade que são longos o suficiente para serem fiados em fios macroscópicos, neste caso, centímetros de comprimento. Uma massa de nanotubos parecida com algodão foi torcida com os dedos em um fio de cerca de um milímetro de largura, indicando que os próprios nanotubos têm cerca de um milímetro de comprimento.

"Eles são grandes e fofos, como os têxteis, "disse Kevin Jordan, um engenheiro elétrico da equipe do Jefferson Lab. "Isso significa que você pode usar técnicas comerciais de manufatura e manuseio de têxteis para misturá-los em coisas como armadura corporal, células solares e outras aplicações."

As imagens do microscópio eletrônico de transmissão mostram que os nanotubos são muito estreitos, com média de alguns mícrons de diâmetro. As imagens TEM também revelaram que os BNNTs tendiam a ter poucas paredes, mais comumente com duas a cinco paredes, embora nanotubos de parede única também estivessem presentes. Cada parede é uma camada de material, e nanotubos com menos paredes são os mais procurados.

Os pesquisadores dizem que o próximo passo é testar as propriedades dos novos nanotubos de nitreto de boro para determinar os melhores usos potenciais para o novo material. Eles também estão tentando melhorar e ampliar o processo de produção.

"A teoria diz que esses nanotubos têm aplicações de energia, aplicações médicas e, obviamente, aplicações aeroespaciais, disse Jordan.

Smith concordou, "Algumas dessas coisas vão ser becos sem saída e algumas vão valer a pena perseguir, mas não saberemos até colocarmos o material nas mãos das pessoas. "

A pesquisa será publicada na edição de 16 de dezembro da revista. Nanotecnologia . www.iop.org/EJ/abstract/0957-4484/20/50/505604/

Fonte:Thomas Jefferson National Accelerator Facility